Waarom we overstappen op IR voor loodvrije spoelprocessen
De halfgeleiderindustrie streeft steeds meer naar ‘groene’ en loodvrije standaarden. Dit is duidelijk te zien in de droogfasen van het spoelproces.
Lang hebben we gebruikgemaakt van convectieovens. Maar laten we eerlijk zijn: het is zonde van energie om een enorme ruimte op te warmen alleen maar om een paar wijzers te drogen. Daarom zijn we overgestapt op infrarode (IR)-lampen. In plaats van de lucht op te warmen, raken deze lampen rechtstreeks de oppervlakte van de wijzer. Zo hoeven er geen enorme luchtkoelingssystemen meer te worden gebruikt, waardoor de CO2-uitstoot van de schone ruimte wordt verminderd.
Hoe het droogproces precies werkt
Tijdens het spoelproces is er veel vocht en chemische resten aanwezig. Om dit te verwerken, gebruiken we waterdichte IR-lampen. Als je een gewone lamp zou gebruiken, zou het vocht ervoor zorgen dat er een kortsluiting optreedt of dat het gloeidraad meteen oxideren. Dat is een snelle manier om je apparatuur kapot te maken.
Het echte wonder zit in de stralingsenergie. De fotonen gaan recht door de vloeistoflaag op de wijzer heen, waardoor de watermoleculen trillen en snel verdampen.
En het gebeurt erg snel. Echt heel snel.
De meeste systemen bereiken de juiste temperatuur al na enkele seconden. Dat is belangrijk, want zo voorkom je dat er vervelende watervlekken of ‘droogvlekken’ ontstaan – dingen die de kwaliteit van de chips verminderen en ervoor zorgen dat je je haren uit je hoofd wilt trekken.
Omgaan met een natte omgeving
Gewone kwartsbuizen kunnen de extreme omstandigheden in een natte omgeving niet aan. We moeten de elektroden afsluiten en speciale coatings gebruiken om de elektronica droog te houden.
We maken gebruik van lampen met hoge intensiteit en korte golflengten. Hierdoor blijft de hitte precies waar ze hoort: op de oppervlakte van het substraat.
De nadelen (want niets is perfect)
IR is natuurlijk geen magische oplossing. Er zijn ook nadelen verbonden aan het gebruik van deze lampen.
Deze lampen creëren intense, lokale hitte. Als de snelheid van het transport systeem niet correct is, of als de vermogenssterkte te hoog is, kan de wijzer oververhitten of kan de fotorezistent beschadigd raken. Het is dus nodig om de snelheid van het transport systeem en de vermogenssterkte perfect op elkaar af te stemmen, om thermische schokken te voorkomen.
Bovendien moet je rekening houden met de hitte die wordt weerkaatst door de wanden van de ruimte. Je hebt dus een koelsysteem nodig dat deze terugkaatsing kan verwerken, anders wordt je apparatuur beschadigd.